نظریه بیگ بنگ به زبان ساده

نظریه بیگ بنگ یا انفجار بزرگ (به فارسی مه بانگ)، مدلی کیهان شناختی و کامل را در توضیح ایجاد و تکامل جهان ارائه می کند. گذشته از دلایل اصلی و جانبی در حمایت از این نظریه، شواهد محکمی برای حمایت از تئوری بیگ بنگ وجود دارد. بر اساس این نظریه، جهان از نقطه ای تکین و فوق العاده داغ و چگال تشکیل شده است و سپس انبساطی پیوسته را به همراه کاهش دما و چگالی تجربه کرده است. انبساط جهان از لجظه آغاز تا همین لحظه ادامه دارد و در نتیجه این انبساط، تمام مراتب جهان از دنیای زیراتمی گرفته تا دنیای ستارگان شکل گرفته اند. لومتر، هابل و اینشتین سه نامی هستند که در شکل گیری نظریه بیگ بنگ از سهم بسزایی برخوردار بودند. از طرفی،  این نظریه به دلیل پرداختن به موضوع مهم منشا عالم، به لحاظ فلسفی از اهمیت بسزایی برخودار است. در این بخش از مقالات سایلاو قصد داریم تا با مراجعه به کتاب بیگ بنگ، فلسفه و خدا نوشته فیلسوف علم، جانر تاسلامان به دلایل نظری طرح بیگ بنگ بپردازیم.

کتاب بیگ بنگ فلسفه و خدا -سایلاو

بیگ بنگ چیست؟

بر اساس نظریه بیگ بنگ، جهان 13.8 میلیارد سال پیش از نقطه ای تکین، فوق العاده داغ و چگال بر اثر انفجاری بزرگ به وجود آمده است و پیوسته انبساط یافته است. با انبساط جهان به تدریج، چگالی و حرارت جهان کاهش یافته و جهان ما از دنیای زیراتمی گرفته تا ستارگان و سیاره ها به وجود آمده است. بر این اساس، جهان ما درست مثل یک بالن در حال باد شدن انبساط پیدا می کند و کهکشان ها و ستارگان پیوسته از هم دورتر و دورتر می شوند و این روند تا پایان جهان ادامه خواهد داشت.

اثبات بیگ بنگ با دلایل نظری

اثبات بیگ بنگ در ابتدا بر پایه فرمول های اینشتین و بدون بررسی شواهد صورت پذیرفت. اگرچه الکساندر فریدمان و ژرژ لومتر، مستقل از یکدیگر و با کار کردن بر روی معادلات اینشتین، به انبساط جهان پی بردند؛ اما نکته جالب توجه پیروی اینشتین از اصول فیزیک نبوتنی بود. تاثیرپذیری اینشتین از فیزیک نیوتنی تا به حدی بود که او برای سازگار کردن نظریه خود با مدل ثابت جهان از ثابت کیهانی استفاده کرد که بر هیچ دلیل نظری استوار نبود. این اشتباه اینشتین از اعتقاد اولیه و سرسختانه او به مدل ثابت و نامتناهی جهان نشات می گرفت.

با این حال ژرژ لومتر که یک کشیش بود و در عین حال مشهورترین متخصص کیهان شناسی رصدخانه واتیکان به شمار می آمد، در همان دوره و مستقل از فریدمان به انبساط جهان پی برد. 

لومتر هم درست مثل فریدمان با تلاش بر روی فرمول های اینشتین و بازبینی نتایج حاصل از آن، به تبیین انبساط جهان پرداخت. بر اساس مدل جهان در حال انبساط، انبساط، نیروی گرانش را به تعادل وا می داشت و از فرو ریختن جهان در یک جزء جلوگیری می کرد.
جهانِ در حال انبساط، در هر لحظه نسبت به لحظه پیشین خود بزرگتر می شود. این درعین حال، به معنای کوچکتر بودن جهان در هر لحظه ی قبل نسبت به لحظه ی حاضر است و از آغاز جهان، از تنها یک نقطه تکین در زمان بسیار دور خبر می دهد. لومتر آن را نقطه ی آغاز جهان قلمداد کرد و به کشف یک مدل بی نقص باور داشت: آفرینش اولین اتم از سوی خدا (بزرگ شدن آن بسان رشد یک درخت بلوط از یک دانه)، ادامه رشد و بزرگ شدن آن در هر لحظه و سازگاری با قوانین ریاضی نابغه ی علمی قرن، اینشتین. و این چنین بود که بیگ بنگ متولد شد.

(کتاب بیگ بنگ، فلسفه و خدا – نشر سایلاو – صفحه 62)

نظریه نسبیت و بیگ بنگ

تا قبل از سال های 1920، همه به وجود مفاهیم فضای مطلق و زمان مطلق باور داشتند. بر اساس این باور همگانی، نه تنها فضا بلکه زمان هم ازلی و ابدی در نظر گرفته می شد ؛ به این ترتیب فضا و زمان از نیروی گرانش اجرام سماوی تاثیر نمی پذیرفتند. پس از طرح نظریه نسبیت اینشتین، ارتباط متقابل ماده و فضا-زمان اثبات شد و ماهیت مستقل فضا و زمان از بین رفت. بر اساس توضیح اینشتین، اگر جهان از ساختار ثابتی برخوردار بود، تمام ماده ها (ستارگان، کهکشان ها و …) در انتهای بزرگ ترین گودال زمان و مکان گرفتار می شدند. از آن پس به جای عبارات فضای مطلق و زمان مطلق از عبارت فضا-زمان استفاده می شد. 

فرمول های اینشتین، نه تنها به پایه ریزی تفکر انبساط جهان انجامید، بلکه به ما نشان داد اگر فرایند انبساط جهان را معکوس کنیم، فضا از بین خواهد رفت و در چنین وضعیتی، مفهوم زمان نیز، کاماً از میان برداشته خواهد شد. چنانچه از این مفهوم علمی برمی آید، بیگ بنگ نه تنها آغاز ماده، بلکه آغاز زمان را نیز تبیین می کند. بعدها معادلات ریاضی راجر پنروز و استفان هاوکینگ، اثبات های نظری دیگری را در حمایت از این حقیقت فراهم کرد.
نظریه ی نسبیت با نشان دادن مطلق نبودن زمان و وابستگی آن به سرعت و نیروی گرانش (و تغییر زمان به واسطه ی این دو عامل)، انقلاب ذهنی عظیمی را به وجود آورد. نزاع های ذهنی ناشی از مفهوم زمان مطلقِ فیزیک نیوتن و فلسفه ی کانت، با انقلاب ذهنی اینشتین تماماً فروکش کرد.

(کتاب بیگ بنگ، فلسفه و خدا – نشر سایلاو – صفحه 65)

بنابراین دلایل نظری بیگ بنگ، نه تنها متکی بر فرمول های ریاضی نظریه نسبیت اینشتین هستند و با آزمایش های انجام شده تایید می شوند، بلکه پارادوکس های مرتبط با نیوتن را حل کردند و نشان دادند که زمان و ماده هر دو دارای نقطه آغاز هستند. 

کتاب بیگ بنگ، فلسفه و خدا

کتاب بیگ بنگ، فلسفه و خدا

هابل، اثر دوپلر و انبساط جهان

ادوین هابل نخستین کسی بود که در نتیجه مشاهدات خود با تلسکوپ دریافت در جهان بیش از صد میلیون کهکشان وجود دارد. او هم چنین دریافت کهکشان های دیگر پیوسته از کهکشان راه شیری ما دورتر و دورتر می شوند. هابل در اینجا از اثر دوپلر بهره گرفته بود، به طوری که هنگام بررسی نور ستارگان دریافته بود ستارگان به طور مداوم به سرخی می گرایند. یعنی مرتب از هم دورتر و دورتر می شوند. بر این اساس به هر کجای فضا که بنگریم تفاوتی نمی کند در هر حال، همه کهکشان ها پیوسته از هم دورتر و دورتر می شوند. می توان جهان ما رو هم چون بالنی تصور کرد که مدام در حال باد شدن است و نقاط فرضی روی این بالن را نماینده کهکشان ها دانست. همان طور که بالن در حال باد شدن است این نقاط هم رفته رفته از هم دورتر می شوند درست مثل انبساط جهان ما و فاصله گرفتن کهکشان ها از هم. 

مهر تایید لومتر، هابل و اینشتین بر اثبات نظریه بیگ بنگ

در روزی سرنوشت ساز لومتر، هابل و اینشتین در موسسه فن آوری کالیفرنیا گرد هم آمدند و این درحالی بود که اینشتین در ابتدا از پذیرش انبساط جهان طفره رفته بود. لومتر در این ملاقات، نظریه بیگ بنگ را تشریح کرده بود و با استفاده از نظریه نسبیت اینشتین و داده های هابل نظریه بیگ بنگ را تکمیل کرده بود. 

لومتر در این ملاقات، قدم به قدم به شرح نظریه ی بیگ بنگ پرداخت. او گفت که جهان در ابتدا یک «اتم اولیه » بوده و جهان از انفجاری بزرگ که در این اتم اولیه رخ داده، به وجود آمده است. او از انبساط پیوسته و بی وقفه ی جهان گفت و خاطرنشان کرد اگر این انبساط را به عقب بازگردانیم (جهان لحظه لحظه کوچک تر خواهد شد تا به یک جزء برسد)، به همان نتیجه اما از نوعی دیگر هم، دست می یابیم؛ یعنی آفرینش جهان در لحظه ای که ماقبل نداشت (لحظه ای که پیش از آن، زمان وجود نداشت). او می گفت جهان در روزی آفریده شده که قبل از آن دیروزی نبوده است. لومتر تمام محاسبات مورد نیاز را انجام داده بود و داده های هابل را با فرمول های اینشتین ترکیب کرده بود. لومتر با تمام شدن حرف هایش از پاسخ اینشتین حیران ماند. اینشتین پس از تمام شدن صحبت های لومتر، گفته بود؛ حرف های لومتر قانع کننده ترین و روشن ترین شنیده های عمرش بوده است.

(کتاب بیگ بنگ فلسفه و خدا – نشر سایلاو – صفحه 74)

بیگ بنگ، چه زمانی رخ داد؟

بر اساس قانون هابل، هر چه کهکشانی دورتر باشد، سریع تر حرکت خواهد کرد. در صورت استفاده از قانون هابل و با توجه به وجود رابطه بین دوری کهکشان ها و سرعت آن ها می توان موقعیت هر کهکشانی را در فضا برآورد کرد. نکته اصلی اینجاست که با معکوس کردن این رابطه می توانیم در مسیر زمانی به سوی عقب برویم و در نهایت به نقطه آغاز جهان برسیم. در محاسبه عمر جهان، دانشمندان مستقل از یکدیگر و با بهره گیری از روش های متفاوت در تلاش برای به دست آوردن نتیجه بوده اند و امروزه تقریبا همگان روی رقم 13 میلیارد و هشتصد میلیون سال پیش اتفاق نظر دارند.

دلایل جانبی بیگ بنگ و آغاز جهان

جانر تاسلامان در کتاب بیگ بنگ، فلسفه و خدا، اساسی ترین و مهم ترین نتیجه ی فلسفی نظریه بیگ بنگ را اثبات وجود نقطه آغاز برای جهان می داند. جالب تر آن که وجود نقطه آغاز برای جهان نه فقط توسط بیگ بنگ که با دلایل جانبی نیز حمایت می شود. جانر تاسلامان، فصل چهارم کتاب بیگ بنگ فلسفه و خدا را به این دلایل اختصاص داده است. یکی از دلایل مربوط به قانون آنتروپی است. اگر چه قانون آنتروپی، دلیل محکمی برای پایان جهان است اما در عین حال می تواند وجود نقطه آغاز برای جهان را نیز اثبات کند. دلیل جانبی دیگر به پایان یافتن روشنایی در جهان مربوط می شود. از طرفی دیگر، شواهد موجود در سن عناصر رادیواکتیو  به ما این امکان را می دهدت تا به محاسبه سن جهان برپایه عناصر رادیواکتیو بپردازیم. نتایج به دست آمده با پیش بینی های بیگ بنگ هم خوانی دارند. 

3.6 12 رای ها
امتیازدهی به مقاله

نظریه کوانتوم و معجزات خدا

1399-02-14

انعطاف پذیری عصبی یا نوروپلاستیسیتی چیست؟ معرفی دو کتاب خوب

1399-02-14
مشترک شدن
اطلاع رسانی کن
guest

5 نظرات
بیشترین امتیاز
جدید ترین قدیمی ترین
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها
XJSTX
XJSTX
3 سال پیش

عالی بود ممنون❤️

محمد
محمد
2 سال پیش

عالی است.ممنون

ابوالفضل طاهری نجیب
ابوالفضل طاهری نجیب
1 سال پیش

با این وجود من هنوزم معتقدم خدایی که این جهان رو آفریده ساخته دست خدایی برتر بوده و این خدا هم ساخته خدایی برتر و این چرخه تا بی‌نهایت خدا وجود داره هیچکس نمیتونه خدا رو اثبات کنه و بگه سرمنشاء وجود خدا کجا بوده از چی بوده و اصولا چگونه بوجود اومده بر اساس نظریه بیگ بنگ در موقعیتی که نه زمان وجود داره و نه مکان؛ خدایی هست که از ذره‌ای اتم جهان رو آفریده اونهم با این نظم و ترتیب بسیار پیچیده…. خب سوال اینه این علم عظیم و این قدرت بی‌پایان از کجا نشأت گرفته!؟ و… ادامه مطلب »

محمد
محمد
1 سال پیش

چقدر نظرت جالب بود رفیق خیلی حال کردم
دقیقا یه چیزی تو مایه های لومتر

آوا
آوا
11 ماه پیش

من با نظرتون موافقم
نظرتون برام جالب بود 👌